PAK-DAY 2017...Fonctionnalités PAK : mobilité / flexibilité 12/06/2017 CONFIDENTIEL Système MKII...

CRITT M2A CONFIDENTIAL

PAK-DAY 2017

A.MILLOT

15/06/17

CRITT M2A CONFIDENTIAL2

PAK-DAY 2017• Qui sommes nous ?

• Moyens d’essais

• Fonctionnalités PAK

- mobilité / flexibilitéhardware & software

- exemples d’utilisationmesure du TLOSS turbocompresseurmesure Lw turbocompresseur sur véhiculemesure Lw turbocompresseur sur gas stand

• Questions

Un centre d’essais indépendant, d’expertise et de recherche basé dans le Nord de la France

QUI SOMMES NOUS ?

12/06/2017 CONFIDENTIEL

Mutualiser des moyens et compétences au service de l’industrie dans le plus grand respect de la confidentialité

ACV MOTEUR TURBO ELECTRIQUE

Nos clients

+ de 75% des ventes à l’export

Compétition automobile Constructeurs automobiles & Trucks Equipementiers Rang 1 & 2 Aéronautique

35 employés

3 Chambres réverbérantes couplées

Volumes : 76 m³, 210 m³, 136 m³

Piste d’essai

Mesure Bruit de Passage (norme ECE R51-03)

ACOUSTIQUE & VIBRATION : moyens d’essais


Chambre Semi Anéchoïque équipée d’un banc à rouleaux (2 roues motrices)

Volume : 410 m³ Bruit de Fond : 15 dB(A)

Fréquence de coupure : 70 Hz


ACOUSTIQUE & VIBRATION : moyens d’essais

MOTEUR : moyens d’essais


5 Bancs Moteurs

1 Banc d’endurance (frein)

300 kW / 900 N.m

4 Bancs dynamiques (génératrices)

250 kW / 525 N.m

1 Banc "GMP" Acoustique 330 kW / 1400 N.m

(milieu anéchoïque complet)

5 Cellules d’essais indépendantes

Puissance brûleur : de 200 kW à 800 kW

Débit massique : de 0,01kg/s à 1 kg/s

Température gaz : de 150°C à 1200°C

Pression maximale air/gaz : 6 bar

TURBOCOMPRESSEUR : moyens d’essais


ELECTRIQUE : moyens d’essais

80 VOIES DE TEST CELLULE Puissance: ± 2 kW

Tension: 0-8 V Courant: ± 250 A Temps de montée du courant: <1 msSimulation du ripple

10 ENCEINTES CLIMATIQUES De -40°C à +80°C

4 voies de test par chambre climatique

10 ENCEINTES CLIMATIQUES De -40°C à +90°C

4 voies de test par chambre climatique


Fonctionnalités PAK : mobilité / flexibilité


Système MKII transportable et modulaire

- piste avec 2 châssis (embarqué / bord de piste) communiquant en wi-fi- banc moteur et banc turbo : installation dans la cellule ou hors cellule- banc à rouleaux : installation dans le véhicule ou hors cellule- chambres réverbérantes : liaison et synchronisation au système de génération sonore



Flexibilité et polyvalence du hardware

- Modules ICP42 -> utilisable en ICP/V ou tacho

- Modules MIC42 -> utilisable en polarisation 200V, ICP/V ou tacho

- Modules ICT42 -> utilisable pour tacho 50 MHz ou trigger externe



Flexibilité et polyvalence du hardware

- Démontage des modules et cartes pour mix des configurations hardware :=> utilisation de plusieurs châssis (2 slots / 3 slots)

=> intégration d’un plus grand nombre de voies dans un châssis 6 slots(solution de location de mainframe)



Flexibilité et polyvalence du software

- Sur la base d’un jeu de licences communes aux différents systèmes (BS_PAK / D_EXPORT / P_THRUPUT / P_SIGNATUR / P_N OCTAVE / O_ARI), possibilité d’ajout ou de transfert de licences de poste à poste en fonction des besoins et des spécificités (Passby / Reverberation / Crank angle / Vibration de Torsion / ODS / Impact etc…)

- Solutions de location des licences / chargement simple des fichiers *.lic

- Facilité de transfert des « Tables » entre les différentes machines pour récupérer les setup / graph definition / layout etc ….

Fonctionnalités PAK : exemples d’utilisation


Mesure du Transmission Loss turbocompresseur

50

mm

50

mm

43

mm

43

mm

50 mm

50 mm

214 mm 125 mm

21

4 m

m

60 mm

80 mm

100 mm

60

mm

80

mm

10

0 m

m

P1_Out_A

Compressor

Anechoic

Sou

rce

P2_Out_A

P3_Out_A

I_Out_A

I_In_A

Utilisation capteurs ICP (2 x 3 voies) + module ALO

Intégration des données mesurées dans un process de traitement des données externe (algorithme beamforming codé sous Matlab)

Objectif : mesure de la perte par transmission (TLOSS) entre l’entrée et la sortiede l’étage compresseur d’un turbo




- Contraintes expérimentales liées à la méthode beamforming :

Méthode utilisée pour la décomposition des ondes acoustiques dans le conduit (p+ / p-)et calculer le TLOSS à partir de la matrice de diffusion

50

mm

50

mm

43

mm

43

mm

50 mm

50 mm

214 mm 125 mm

21

4 m

m

60 mm

80 mm

100 mm

60

mm

80

mm

10

0 m

m

P1_Out_A

Compressor

Anechoic

Sou

rce

P2_Out_A

P3_Out_A

I_Out_A

I_In_A

P+ (i)P- (i)

P+

(o)

P-(

o)

Besoin d’une excitation sinus pas à pas pour maximiser le rapport signal sur bruit. Nécessite de connaître l’amplitude de la pression acoustique aux points,ainsi que le déphasage entre le P1 IN ou P1 OUT et les capteurs P2/P3 de la branche considérée.




- Solutions PAK pour répondre aux contraintes expérimentales :

Excitation sinus pas à pas : module ALO mais attention mode de tracking particulier, pas possibilité de rejouer les temporels en changeant les références de phase en post process

Génération d’un sinus pas à pas et enregistrement synchrone des voies sur la duréeRequise par l’analyse FFT (durée de bloc / moyennes etc …)





2 références de phase différentes : CPS avec références de phase P1 IN ou P1 OUTPn Samp




Transmission Loss : résultats

0

5

10

15

20

25

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500

Tra

nsm

issi

on

Lo

ss (

dB

)

Frequency (Hz)

Experimental TL

TL experimental

Cut-off frequency

APS / CPS real + imag

Export *.txt + MATLAB code CRITT



Mesure Lw turbocompresseur sur véhicule

Objectif : mesure de la source acoustique (Lw) turbo et des paramètres turbo/moteur

TDM entrée compresseur

TDM sortie compresseurDurite véhicule

Pac x3P / T°

Pac x3P / T°

Q

RPM TC

Calcul du Lw entrée – sortie(beamforming)

Relevés P/T°/Q/RPM turbo

p+ inp- in

p+

ou

t

p- o

ut




- Contraintes expérimentales :

Beamforming : 2 références de phase différentes pour les CPS Paramètres turbo/moteur : intégration des signaux P/T°/Q et RPM moteur+turbo(venant de boîtiers de mesure externes)

Bilan voies PAK

Px IN 3 ICP

Px OUT 3 ICP

T1 / P1 2 V

T2 / P2 2 V

Q 1 V

RPM ICE 1 V

RPM TC 1 Tacho





2 références de phase différentes : CPS avec références de phase P1 IN ou P1 OUTPn Samp





Paramètres turbo/moteur : Meas.Mode Channel settings + ICT42

Calibration des voies magnitudevia « compute calibration factor »

Voie RPM Turbo en ICT(capteur inductif passage aubes)




- Positionnement du comportement turbo dans le champ compresseur

Paramètres turbo/moteur : résultats

1,0

1,1

1,2

1,3

1,4

1,5

1,6

1,7

1,8

1,9

2,0

2,1

2,2

2,3

2,4

2,5

2,6

2,7

2,8

0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,10 0,11 0,12

πc

Air mass flow (kg/s)

Run ups over compressor map

Compressor map Engine bench run up

125krpm

150krpm

175krpm

200krpm

225krpm

250krpm

0,00

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

0,06

0,07

0,08

0,09

0,10

0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 90,00

Déb

it m

ass

iqu

e (k

g/s)

Temps (s)

Débit massique en fonction du temps


- Export *.txt des APS / CPS real & imag pour chaque capteur INLET et OUTLET- Process matlab code CRITT beamforming

Puissance acoustique sortie compresseur : résultats

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000

DSP

(dB

)

Fréquence (Hz)

Puissance acoustique à 3500 RPM moteur

P Outlet: Atténuateur P Outlet: Non Atténuateur RunUp





Mesure Lw turbocompresseur sur gas stand

Objectif : mesure de la source acoustique (Lw) turbo

Calcul du Lw entrée – sortie(beamforming)

1,0

1,1

1,2

1,3

1,4

1,5

1,6

1,7

1,8

1,9

2,0

2,1

2,2

2,3

2,4

2,5

2,6

2,7

2,8

0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,10 0,11 0,12

πc

Air mass flow (kg/s)

Compressor map

125krpm

150krpm

175krpm

200krpm

225krpm

250krpm




- Contraintes expérimentales :

Nécessité de réaliser les mesures acoustiques conjointement au mapping compresseur

Au minimum, 7 iso-vitesses avec 5 points par iso (35 points de mesure), parfois plus (~50).

Le mapping compresseur peut durer entre 8 et 12h. Ce type d’essai est lancé en automatique la nuit pour optimiser les plannings.

Besoin d’un mode d’acquisition automatique et synchronisé avec le gas stand.





Tracking Time / Start trigger : fonctionnalité de base PAK / voie tacho ICTOptions Measurement definition / Data storage : idem base PAK

Le banc d’essai turbo a vu sa séquence modifiée pour générer un 0-5V qui déclenche lesacquisitions avec PAK + une temporisation de 30 secondes.

=> A l’issue du mapping, Graphic sequence pour générer des graphiques + les *.txt qui sont utilisés dans Matlab ou une macro Uniplot.




Exemple de cartographies d’intensité acoustique entrée / sortie compresseur :

INLET

SIL

(d

b)

40

0H

z t

o 4

00

0H

z

Co

mp

ressio

n r

atio

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

2.0

2.2

2.4

2.6

2.8

3.0

3.2

Mass flow [kg/s]

0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.10 0.11 0.12

106

109

127

124

121

118

115

115

112

112

129

125000

150000

175000

200000

225000

250000

160

157

154

151

148

145

142

139

136

133

130

127

124

121

118

115

112

109

106

103

100

OUTLET

Co

mp

ressio

n r

atio

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

2.0

2.2

2.4

2.6

2.8

3.0

3.2

Mass flow [kg/s]

0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.10 0.11 0.12

127

133

151

148

142

139

139

136

136

145

130

154

125000

150000

175000

200000

225000

250000

160

157

154

151

148

145

142

139

136

133

130

127

124

121

118

115

112

109

106

103

100

SIL

(d

b)

40

0H

z t

o 4

00

0H

z

CRITT M2A CONFIDENTIAL

PAK-DAY 2017

Questions : à vous de jouer !

Merci pour votre attention !!!

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